声学全息图从粒子或细胞中快速组装物体

科学家们创造了“声学全息图”，可以仅使用声音将物质组装成3D物体。该技术适用于各种类型的粒子，甚至是活细胞，可实现一种快速且无接触的新型3D打印。

声音以压力波的形式存在于介质中，例如空气或水。这些波可以对它们撞击的表面施加压力，尽管这种力非常小，我们通常只注意到它作用在我们的耳膜上。但科学家们一直在尝试利用高频超声波来悬浮小物体、创造复杂的音景或为可见的全息图添加触觉。

在这项新研究中，马克斯普朗克和海德堡大学的科学家研究了超声波的新用途——以精确的方式移动微小的积木来组装3D物体。他们使用了专门设计用于产生特定声场的3D打印板。将这些板中的几个与不同的设计组合在一起可以创建特定3D形状的声学全息图。

它的工作原理有点像一个看不见的模具——当这种超声波全息图应用于悬浮在液体中的颗粒时，压力波会以不同的强度施加在不同的区域，直到颗粒结合成所需的精确3D形状。在测试中，该团队能够使用玻璃珠、水凝胶甚至生物细胞等材料创造出鸽子、8字形和螺旋形等形状。

该技术有一些潜在的优势。它可以更快、更高效，因为它只需一步即可工作，而不是逐层构建对象的传统3D打印。而且由于不需要物理接触这些颗粒，它对生物细胞更温和，这可能使其成为创建组织和器官的完美选择。

“这对于生物打印非常有用，”该研究的作者PeerFischer说。“在这个过程中，那里使用的电池对环境特别敏感。”

该团队表示，未来的工作可以探索改进该技术的方法，包括使用更多的全息图板、更高频率的超声波和不同的材料。

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